Theo cáo trạng, khoảng 20 giờ 20 ngày 17-4, Dũng đi dự đám giỗ tại người quen về nhưng do không mang chìa khóa vào nhà nên Dũng đi qua dự tiệc sinh nhật tại nhà bố vợ. Khi đi qua nhà ông T.A., Dũng phát hiện cháu P.N.Q.N. (SN 2016, con của hàng xóm gần nhà Dũng) và cháu nội của ông T.A. đang đi phía sau nên Dũng tiến gần hỏi 2 cháu đi đâu thì Q.N. trả lời "con đi mua xe".
Đi được một đoạn, cháu nội ông T.A. đã quay về nhà, còn Q.N. đang đi một mình phía sau nên Dũng nảy sinh ý định thực hiện hành vi đồi bại nhưng do cháu Q.N. la hét nên đối tượng đã dùng tay sát hại cháu bé rồi thực hiện hành vi xâm hại tình dục.
Đến tối cùng ngày, không thấy cháu Q.N. ở nhà nên người thân đã đi tìm kiếm và phát hiện cháu nằm bất động tại một bãi đất trống với tình trạng không mặc quần, miệng sùi bọt mép. Ngay sau đó, gia đình đưa cháu vào bệnh viện cấp cứu nhưng cháu đã tử vong và 2 ngày sau đó Dũng đã bị công an bắt giữ.
Ngoài ra, quá trình điều tra, công an còn xác định trong thời gian từ tháng 3-2020 đến tháng 1-2021, Dũng còn thực hiện hành vi dâm ô đối với 3 cháu bé khác đều là hàng xóm cạnh nhà Dũng.